RU2327548C1 - Method of producing iron base powder (its variants) - Google Patents
Method of producing iron base powder (its variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327548C1 RU2327548C1 RU2006132829/02A RU2006132829A RU2327548C1 RU 2327548 C1 RU2327548 C1 RU 2327548C1 RU 2006132829/02 A RU2006132829/02 A RU 2006132829/02A RU 2006132829 A RU2006132829 A RU 2006132829A RU 2327548 C1 RU2327548 C1 RU 2327548C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- copper
- iron
- silicon
- molybdenum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков на железной основе и предназначено для изготовления порошковых конструкционных деталей, эксплуатируемых в условиях износа, в том числе при повышенных температурах.The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods for producing powders on an iron basis and is intended for the manufacture of powder structural parts operated under wear conditions, including at elevated temperatures.
Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при производстве износостойких изделий различной конфигурации, например деталей металлургического оборудования или автомобилей, методом прессования с последующим спеканием с использованием прессов-автоматов и проходных печей конвейерного или толкательного типов.The invention can be most effectively used in the manufacture of wear-resistant products of various configurations, for example, parts of metallurgical equipment or automobiles, by pressing followed by sintering using automatic presses and continuous furnaces of conveyor or pusher types.
Для обеспечения необходимого комплекса потребительских свойств порошок должен иметь высокую уплотняемость (более 6,95 г/см3 при давлении прессования 700 МПа), хорошую прочность прессовки (более 15 МПа при плотности спрессованного образца 7 г/см3), а в спеченном состоянии обеспечивать получение высокопрочных, износостойких и теплостойких деталей, эксплуатируемых вплоть до 750°С.To ensure the required range of consumer properties, the powder must have high compressibility (more than 6.95 g / cm 3 at a compression pressure of 700 MPa), good compressive strength (more than 15 MPa at a density of the pressed sample of 7 g / cm 3 ), and ensure that it is sintered obtaining high-strength, wear-resistant and heat-resistant parts, operated up to 750 ° C.
Известен способ получения порошка на железной основе для указанных целей, включающий получение предварительно легированного молибденом и марганцем водораспыленного железного порошка, добавление в него хрома в виде феррохрома (FeCr) и меди в виде металлического порошка или методом частичного легирования. Применение такого порошка для получения изделий методом прессования с последующим спеканием обеспечивает достижение при комнатной температуре твердости 219-244 HV, предела прочности при растяжении более 650 МПа и относительного удлинения более 0,8% (патент ЕР 0779847 В1, МПК В22F 1/00, С22С 33/01, опубл. 22.02.1996).A known method of producing iron-based powder for these purposes, including obtaining pre-alloyed with molybdenum and manganese water-sprayed iron powder, adding to it chromium in the form of ferrochrome (FeCr) and copper in the form of a metal powder or by partial alloying. The use of such a powder to obtain products by pressing followed by sintering ensures that hardness 219-244 HV, ultimate tensile strength of more than 650 MPa and elongation of more than 0.8% are achieved at room temperature (patent EP 0779847 B1, IPC B22F 1/00, C22C 33/01, publ. 02.22.1996).
Недостатками порошка, полученного этим способом, являются низкая прочность прессовки, так как водораспыленные порошки имеют округлую форму частиц, а также повышенная склонность к окислению из-за наличия в водораспыленном порошке добавок марганца, обладающего высоким сродством к кислороду и окисляющегося на стадии распыления расплава Fe-Mo-Mn водой высокого давления. Образовавшиеся при этом оксиды марганца в отличие от оксидов железа и молибдена, которые восстанавливаются в процессе последующего восстановительного отжига порошка-сырца, остаются в порошке в виде неметаллических включений, снижая уплотняемость, ухудшая механические свойства и усиливая износ пресс-оснастки.The disadvantages of the powder obtained by this method are the low compressive strength, since water-sprayed powders have a rounded particle shape, as well as an increased tendency to oxidize due to the presence of manganese additives in the water-sprayed powder, which has a high affinity for oxygen and is oxidized at the stage of atomization of Fe– melt Mo-Mn high pressure water. The manganese oxides formed in this process, unlike the iron and molybdenum oxides, which are reduced during the subsequent reductive annealing of the raw powder, remain in the powder in the form of nonmetallic inclusions, reducing compaction, worsening mechanical properties and increasing wear of the press tool.
Известен также способ получения порошка для материалов с улучшенной износостойкостью при высоких температурах, включающий механическое смешивание матричного порошка Fe - 6,5%, Co - 1%, Ni - 1,5%, Mo с 15% порошка упрочняющей фазы Со - 28%, Mo - 8,5%, Cr - 2,5% Si (New sintered valve seat material for LPG engines // Metal Powder Report. 1988. V.43, №7, 8, p.538).There is also known a method of producing a powder for materials with improved wear resistance at high temperatures, comprising mechanically mixing the matrix powder Fe - 6.5%, Co - 1%, Ni - 1.5%, Mo with 15% powder of the strengthening phase Co - 28%, Mo — 8.5%; Cr — 2.5% Si (New sintered valve seat material for LPG engines // Metal Powder Report. 1988. V.43, No. 7, 8, p. 538).
Недостатками этого способа являются высокая стоимость порошка упрочняющей фазы на основе дорогостоящего кобальта и невозможность ее равномерного распределения в матрице спеченного материала. Кроме того, для придания необходимого комплекса эксплуатационных свойств при повышенных температурах материал пропитывают свинцом, что существенно ухудшает экологическую чистоту технологического процесса и материала в процессе эксплуатации.The disadvantages of this method are the high cost of the powder of the hardening phase based on expensive cobalt and the impossibility of its uniform distribution in the matrix of sintered material. In addition, to impart the required range of operational properties at elevated temperatures, the material is impregnated with lead, which significantly impairs the environmental cleanliness of the process and material during operation.
Прототипом настоящего изобретения является способ получения порошка на железной основе, включающий подготовку расплава, распыление его сжатым воздухом, восстановительный отжиг полученного порошка-сырца и последующее дробление. Затем в отожженный порошок методом механического смешивания вводят порошкообразные легирующие добавки в виде соединений металлов, имеющих низкое сродство к кислороду, при этом их суммарное содержание не превышает 25 мас.%. Далее смесь подвергают диффузионно-восстановительному отжигу в водородосодержащей атмосфере при 800-850°С с последующим измельчением. После этого к частично легированному железному порошку механическим смешиванием добавляют порошок никеля. В качестве соединений металлов используют оксиды молибдена или полимолибдаты аммония, а также оксиды меди и оксиды кобальта (патент РФ №2202445, МПК В22F 9/06, 9/08, опубл. 20.04.2003. Бюл. №11).The prototype of the present invention is a method for producing an iron-based powder, including the preparation of the melt, spraying it with compressed air, reducing annealing of the obtained raw powder and subsequent crushing. Then, powdered alloying additives are introduced into the annealed powder by mechanical mixing in the form of metal compounds having a low affinity for oxygen, while their total content does not exceed 25 wt.%. Next, the mixture is subjected to diffusion-reduction annealing in a hydrogen-containing atmosphere at 800-850 ° C, followed by grinding. Subsequently, nickel powder is added to the partially alloyed iron powder by mechanical mixing. As metal compounds, molybdenum oxides or ammonium polymolybdates are used, as well as copper oxides and cobalt oxides (RF patent No. 2202445, IPC B22F 9/06, 9/08, publ. 04/20/2003. Bull. No. 11).
Недостатками порошка, полученного этим способом, являются низкие износостойкость и устойчивость против окисления спеченной стали на его основе в процессе эксплуатации при повышенных температурах.The disadvantages of the powder obtained in this way are low wear resistance and resistance to oxidation of sintered steel based on it during operation at elevated temperatures.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в получении порошка на железной основе, обладающего высокой уплотняемостью (более 6,95 г/см3 при 700 МПа), хорошей прочностью прессовки (более 15 МПа при 7 г/см3), не склонного к макросегрегации легирующих элементов и обеспечивающего получение износо- и теплостойких изделий из спеченных сталей с твердостью не менее 60 HRA, пределом прочности при изгибе не менее 850 МПа, ударной вязкостью более 5 Дж/см2 и горячей твердостью при 300°С и выше не менее 150 HV. Кроме того, порошок должен обеспечивать стабильность размеров и свойств, получаемых из него изделий в условиях крупносерийного производства и в процессе эксплуатации.The problem to which the invention is directed, is to obtain an iron-based powder having high compressibility (more than 6.95 g / cm 3 at 700 MPa), good compressive strength (more than 15 MPa at 7 g / cm 3 ), not inclined macro-segregation of alloying elements and providing wear- and heat-resistant products from sintered steels with a hardness of at least 60 HRA, a tensile strength of at least 850 MPa, impact strength of more than 5 J / cm 2 and hot hardness of 300 ° C and above 150 HV. In addition, the powder must ensure the stability of sizes and properties of products obtained from it under conditions of large-scale production and during operation.
Технический результат изобретения состоит в получении порошка на железной основе, обеспечивающего достижение при повышенных температурах высоких износостойкости и прочности спрессованных и спеченных из него изделий при сохранении высокого уровня технологических характеристик.The technical result of the invention is to obtain an iron-based powder, which ensures at high temperatures high wear resistance and strength of pressed and sintered products from it while maintaining a high level of technological characteristics.
Технический результат по первому варианту достигается тем, что в способе получения порошка на железной основе, включающем подготовку расплава, распыление его сжатым воздухом, восстановительный отжиг полученного порошка-сырца, последующее дробление, введение в полученный порошок механическим смешиванием легирующих добавок, содержащих медь и молибден в виде оксидов меди и молибдена или полимолибдатов аммония, при этом суммарное содержание оксидов, вводимых в виде соединений, не превышает 25 мас.%, диффузионно-восстановительный отжиг в водородосодержащей атмосфере при 800-850°С, последующее измельчение и добавление механическим смешиванием порошка никеля, согласно изобретению в легированный порошок одновременно с порошком никеля с размером частиц не более 25 мкм вводят порошковую лигатуру железо-кремниевого сплава с размером частиц не более 45 мкм и с содержанием кремния либо 18-21 мас.%, либо 51-56 мас.%. При этом содержание меди и кремния в порошке составляет 1-3 мас.% каждого.The technical result according to the first embodiment is achieved by the fact that in the method of producing an iron-based powder, including the preparation of the melt, spraying it with compressed air, reductive annealing of the obtained raw powder, subsequent crushing, mechanical alloying of alloying additives containing copper and molybdenum into the resulting powder by mechanical mixing in the form of copper and molybdenum oxides or ammonium polymolybdates, while the total content of oxides introduced in the form of compounds does not exceed 25 wt.%, diffusion-reduction annealing in water a hydrogen-containing atmosphere at 800-850 ° C, subsequent grinding and mechanical addition of nickel powder, according to the invention, a powder ligature of an iron-silicon alloy with a particle size of not more than 45 microns is introduced into the alloyed powder simultaneously with nickel powder with a particle size of not more than 25 microns and the silicon content is either 18-21 wt.%, or 51-56 wt.%. The content of copper and silicon in the powder is 1-3 wt.% Each.
Технический результат по второму варианту достигается тем, что в способе получения порошка на железной основе, включающем подготовку расплава, распыление его сжатым воздухом, восстановительный отжиг полученного порошка-сырца, последующее дробление, введение в полученный порошок механическим смешиванием легирующих добавок, содержащих кобальт и молибден в виде оксидов кобальта и молибдена или полимолибдатов аммония, при этом суммарное содержание оксидов, вводимых в виде соединений, не превышает 25 мас.%, диффузионно-восстановительный отжиг в водородосодержащей атмосфере при 800-850°С, последующее измельчение и добавление механическим смешиванием порошка никеля, согласно изобретению одновременно с кобальтом и молибденом в железный порошок вводят медь в виде ее оксидов, а после измельчения к легированному порошку механическим смешиванием вместе с порошком никеля с размером частиц не более 25 мкм добавляют порошковую лигатуру железо-кремниевого сплава с размером частиц не более 45 мкм и с содержанием кремния либо 18-21 мас.%, либо 51-56 мас.%. При этом содержание меди и кремния в порошке составляет 1-3 мас.% каждого.The technical result according to the second embodiment is achieved by the fact that in the method for producing an iron-based powder, which includes preparing the melt, spraying it with compressed air, reducing annealing of the obtained raw powder, subsequent crushing, introducing into the obtained powder by mechanical mixing alloying additives containing cobalt and molybdenum in in the form of cobalt and molybdenum oxides or ammonium polymolybdates, while the total content of oxides introduced in the form of compounds does not exceed 25 wt.%, diffusion-reducing annealing in a hydrogen-containing atmosphere at 800-850 ° C, subsequent grinding and mechanical addition of nickel powder, according to the invention, copper is introduced into the iron powder simultaneously with cobalt and molybdenum in the form of its oxides, and after grinding to the alloyed powder by mechanical mixing together with nickel powder with with a particle size of not more than 25 microns, a powder ligature of an iron-silicon alloy with a particle size of not more than 45 microns and with a silicon content of either 18-21 wt.%, or 51-56 wt.% is added. The content of copper and silicon in the powder is 1-3 wt.% Each.
Предлагаемые способы отличаются от известного тем, что одновременно с кобальтом и молибденом, существенно повышающими теплостойкость порошковых сталей, в железный порошок вводят медь в виде оксидов (вариант II), а после диффузионно-восстановительного отжига и измельчения в легированный порошок механическим смешиванием вместе с порошком никеля крупностью не более 25 мкм дополнительно вводят кремний в виде порошковой лигатуры железо-кремниевого сплава с содержанием кремния либо 18-21 мас.%, либо 51-56 мас.% с размером частиц не более 45 мкм (варианты I и II). Содержание меди и кремния в порошке составляет 1-3 мас.% каждого (варианты I и II).The proposed methods differ from the known one in that simultaneously with cobalt and molybdenum, which significantly increase the heat resistance of powder steels, copper in the form of oxides is introduced into the iron powder (option II), and after diffusion-reduction annealing and grinding into the alloyed powder by mechanical mixing together with nickel powder with a particle size of not more than 25 μm, silicon is additionally introduced in the form of a powder ligature of an iron-silicon alloy with a silicon content of either 18-21 wt.% or 51-56 wt.% with a particle size of not more than 45 microns (varia nts I and II). The content of copper and silicon in the powder is 1-3 wt.% Each (options I and II).
Медь вводят в порошок методом частичного легирования для повышения теплопроводности порошковых изделий. Кроме того, медь, образуя жидкую фазу в процессе спекания, компенсирует усадку и интенсифицирует диффузионные процессы, оказывая положительное воздействие на повышение размерной точности и механических свойств спеченных сталей (варианты I и II).Copper is introduced into the powder by partial alloying to increase the thermal conductivity of powder products. In addition, copper, forming a liquid phase during sintering, compensates for shrinkage and intensifies diffusion processes, having a positive effect on increasing the dimensional accuracy and mechanical properties of sintered steels (options I and II).
Никель вводят в частично легированный медью и молибденом либо кобальтом, медью и молибденом железный порошок механическим смешиванием в виде частиц размером не более 25 мкм для более равномерного распределения в массе порошка основы с целью создания при последующем спекании спрессованных изделий порошковой стали с композиционной структурой, в которой высокопрочные частицы порошка основы окружены износостойким вязким аустенитом, обогащенным до 40-50% никелем (варианты I и II). Применение никелевого порошка с размером частиц более 25 мкм приводит к снижению ударной вязкости спеченной стали вследствие недостаточно равномерного распределения никеля в межчастичных границах - местах преимущественного разрушения порошковых спеченных сталей.Nickel is introduced into the iron powder partially alloyed with copper and molybdenum or cobalt, copper and molybdenum by mechanical mixing in the form of particles no larger than 25 microns in order to more evenly distribute the base in the powder mass in order to create powder steel with a composite structure in subsequent sintering, in which high-strength particles of the base powder are surrounded by wear-resistant viscous austenite, enriched up to 40-50% nickel (options I and II). The use of nickel powder with a particle size of more than 25 μm leads to a decrease in the toughness of sintered steel due to the insufficiently uniform distribution of nickel in the interparticle boundaries - the sites of predominant destruction of powder sintered steels.
Кремний вводят в частично легированный медью и молибденом либо кобальтом, медью и молибденом железный порошок в виде порошка железокремниевого сплава с содержанием кремния либо 18-21 мас.%, либо 51-56 мас.% для повышения износостойкости и устойчивости против окисления при повышенных температурах (варианты I и II). Составы железокремниевых сплавов выбраны исходя из того, что в указанных интервалах концентраций кремния при спекании деталей из порошка частицы таких сплавов плавятся и образуют жидкую фазу, что способствует ускорению диффузионных процессов по границам частиц порошка-основы. В результате образуется высокопрочная, износостойкая металлическая матрица. Кроме того, сфероидизируются остаточные поры, что также способствует повышению механических свойств спеченной стали. Для более равномерного распределения порошка железокремниевого сплава в массе порошка максимальный размер частиц не должен превышать 45 мкм (варианты I и II). Частицы сплава размером более 45 мкм при спекании, в процессе плавления, взаимодействуют с окружающими их частицами порошка-основы, и на месте железокремниевых частиц образуются крупные поры, приводящие к ухудшению механических характеристик, особенно пластичности и ударной вязкости. Порошок железокремниевого сплава берут в таком количестве, чтобы содержание кремния в готовом порошке составляло от 1 до 3 мас.%. Ограничения по содержанию кремния и меди в порошке на уровне 1-3 мас.% каждого обусловлены тем, что при концентрациях менее 1 мас.% их влияние на свойства и размерную точность спеченных изделий незначительно. При содержании меди выше 3 мас.% наблюдается существенное изменение размеров спрессованных деталей в процессе спекания и нарушается их размерная точность. Повышение содержания кремния более 3 мас.% приводит к сильному охрупчиванию спеченного материала (варианты I и II).Silicon is introduced into an iron powder partially alloyed with copper and molybdenum or cobalt, copper and molybdenum in the form of an iron-silicon alloy powder with a silicon content of either 18-21 wt.%, Or 51-56 wt.% To increase the wear resistance and resistance to oxidation at elevated temperatures ( options I and II). The compositions of iron-silicon alloys are selected based on the fact that in the indicated ranges of silicon concentrations during sintering of parts from a powder, particles of such alloys melt and form a liquid phase, which helps to accelerate diffusion processes along the boundaries of the base powder particles. The result is a high-strength, wear-resistant metal matrix. In addition, residual pores are spheroidized, which also enhances the mechanical properties of sintered steel. For a more uniform distribution of the powder of iron-silicon alloy in the mass of the powder, the maximum particle size should not exceed 45 microns (options I and II). Alloy particles larger than 45 microns during sintering, during the melting process, interact with the particles of the base powder surrounding them, and large pores are formed in place of the silicon-silicon particles, leading to a deterioration in mechanical characteristics, especially ductility and toughness. The silicon-iron alloy powder is taken in such an amount that the silicon content in the finished powder is from 1 to 3 wt.%. Limitations on the content of silicon and copper in the powder at the level of 1-3 wt.% Each are due to the fact that at concentrations less than 1 wt.% Their influence on the properties and dimensional accuracy of sintered products is negligible. When the copper content is above 3 wt.%, A significant change in the size of the pressed parts during sintering is observed and their dimensional accuracy is violated. An increase in silicon content of more than 3 wt.% Leads to severe embrittlement of the sintered material (options I and II).
Совместное легирование железного порошка никелем, кремнием, молибденом и медью позволяет получать износостойкие спеченные стали с температурой эксплуатации до 300°С (вариант I).The joint alloying of iron powder with nickel, silicon, molybdenum and copper allows one to obtain wear-resistant sintered steels with an operating temperature of up to 300 ° C (option I).
Совместное легирование железного порошка кобальтом, никелем, молибденом, медью и кремнием позволяет повысить температуру эксплуатации износостойких спеченных сталей до 700-800°С (вариант II).Joint alloying of iron powder with cobalt, nickel, molybdenum, copper and silicon allows to increase the operating temperature of wear-resistant sintered steels to 700-800 ° C (option II).
Примеры осуществления способаExamples of the method
Пример 1 (вариант I).Example 1 (option I).
Выплавляют расплав железоуглеродистого материала, который распыляют сжатым воздухом. Полученный порошок-сырец подвергают восстановительному отжигу, в процессе которого образуются конгломераты частиц железа с развитой поверхностью, имеющей губчатое строение. После отжига железный порошок дробят и механически смешивают с порошками легирующих добавок, содержащих молибден и медь в виде полимолибдатов аммония и оксида меди, из расчета получения в порошке 0,5 мас.% молибдена и 2 мас.% меди. Смесь подвергают диффузионно-восстановительному отжигу при 820°С в атмосфере водорода с последующим измельчением. К порошку, частично-легированному молибденом и медью, механическим смешиванием добавляют порошок никеля с размером частиц 10 мкм и менее и порошковую лигатуру железокремниевого сплава с содержанием кремния 19 мас.% и размером частиц 30 мкм и менее из расчета получения в порошке 4 мас.% никеля и 1,5 мас.% кремния. Состав и свойства железного порошка, а также характеристики порошковой стали, спеченной при 1200°С, приведены в таблице 1.The molten iron-carbon material is smelted, which is sprayed with compressed air. The obtained raw powder is subjected to reductive annealing, during which conglomerates of iron particles with a developed surface with a spongy structure are formed. After annealing, the iron powder is crushed and mechanically mixed with alloying powders containing molybdenum and copper in the form of ammonium and copper oxide polymolybdates, in the calculation of obtaining 0.5 wt.% Molybdenum and 2 wt.% Copper in powder. The mixture is subjected to diffusion-reduction annealing at 820 ° C in a hydrogen atmosphere, followed by grinding. To the powder partially doped with molybdenum and copper, nickel powder with a particle size of 10 μm or less and a powder ligature of an iron-silicon alloy with a silicon content of 19 wt.% And a particle size of 30 μm or less are calculated by mechanical mixing to obtain a powder of 4 wt.% nickel and 1.5 wt.% silicon. The composition and properties of the iron powder, as well as the characteristics of the powder steel sintered at 1200 ° C, are shown in table 1.
Пример 2 (вариант I).Example 2 (option I).
Получение порошка на железной основе, содержащего после проведения диффузионно-восстановительного отжига 0,5 мас.% молибдена и 2 мас.% меди, осуществляют способом, аналогичным описанному в примере 1. К этому порошку механическим смешиванием добавляют порошок никеля с размером частиц 10 мкм и менее и порошковую лигатуру железокремниевого сплава с содержанием кремния 53 мас.% и размером частиц 5 мкм и менее из расчета получения в порошке 8 мас.% никеля и 2,5 мас.% кремния. Состав и свойства полученного порошка, а также характеристики порошковой стали, спеченной при 1200°С, приведены в таблице 1.The preparation of an iron-based powder containing, after conducting diffusion-reduction annealing, 0.5 wt.% Molybdenum and 2 wt.% Copper, is carried out by a method similar to that described in example 1. To this powder, nickel powder with a particle size of 10 μm is added by mechanical mixing and less and a powder ligature of an iron-silicon alloy with a silicon content of 53 wt.% and a particle size of 5 μm or less based on the production of 8 wt.% nickel and 2.5 wt.% silicon in the powder. The composition and properties of the obtained powder, as well as the characteristics of the powder steel sintered at 1200 ° C, are shown in table 1.
Пример 3 (вариант I).Example 3 (option I).
Получение железного порошка осуществляют способом, аналогичным описанному в примере 1. Затем этот порошок механически смешивают с порошками легирующих добавок, содержащих молибден и медь, в виде оксидов молибдена и меди, из расчета получения в порошке 1 мас.% молибдена и 1,5 мас.% меди. Смесь подвергают диффузионно-восстановительному отжигу при 850°С в атмосфере водорода с последующим измельчением. К этому порошку механическим смешиванием добавляют порошок никеля с размером частиц 20 мкм и менее и порошковую лигатуру железокремниевого сплава с содержанием кремния 20 мас.% и размером частиц 15 мкм и менее из расчета получения в порошке 4 мас.% никеля и 2 мас.% кремния. Состав и свойства полученного порошка, а также характеристики порошковой стали, спеченной при 1200°С, приведены в таблице 1.The preparation of the iron powder is carried out in a similar manner to that described in Example 1. Then this powder is mechanically mixed with the alloying powders containing molybdenum and copper in the form of molybdenum and copper oxides, in order to obtain 1 wt.% Molybdenum and 1.5 wt. % copper. The mixture is subjected to diffusion-reduction annealing at 850 ° C in a hydrogen atmosphere, followed by grinding. To this powder, mechanically mixing, add nickel powder with a particle size of 20 microns or less and a powder ligature of an iron-silicon alloy with a silicon content of 20 wt.% And a particle size of 15 microns or less based on obtaining 4 wt.% Nickel and 2 wt.% Silicon in the powder . The composition and properties of the obtained powder, as well as the characteristics of the powder steel sintered at 1200 ° C, are shown in table 1.
Порошки, полученные в примерах 1, 2 и 3, предназначены для изготовления деталей методом прессования с последующим спеканием, эксплуатируемых в условиях износа и повышенных температур (до 250-300°С).The powders obtained in examples 1, 2 and 3, are intended for the manufacture of parts by pressing with subsequent sintering, operated in conditions of wear and elevated temperatures (up to 250-300 ° C).
Пример 4 (вариант II).Example 4 (option II).
Получение железного порошка осуществляют способом, аналогичным описанному в примере 1. К порошку железа механически домешивают порошки легирующих добавок, содержащих кобальт, молибден и медь в виде оксидов кобальта, молибдена и меди, из расчета получения в порошке 6,5 мас.% кобальта, 1,5 мас.% молибдена и 1,5 мас.% меди. Смесь подвергают диффузионно-восстановительному отжигу при 840°С в атмосфере водорода с последующим измельчением. К этому порошку механическим смешиванием добавляют порошок никеля с размером частиц 10 мкм и менее и порошковую лигатуру железокремниевого сплава с содержанием кремния 20 мас.% и размером частиц 15 мкм и менее из расчета получения в порошке 1,5 мас.% никеля и 2 мас.% кремния. Состав и свойства полученного порошка, а также характеристики порошковой стали, спеченной при 1250°С, приведены в таблице 2.The production of iron powder is carried out in a manner similar to that described in example 1. Powders of alloying additives containing cobalt, molybdenum and copper in the form of cobalt, molybdenum and copper oxides are mechanically mixed with the iron powder in the calculation of obtaining 6.5 wt.% Cobalt in powder, 1 5 wt.% Molybdenum and 1.5 wt.% Copper. The mixture is subjected to diffusion-reduction annealing at 840 ° C in a hydrogen atmosphere, followed by grinding. To this powder, mechanically mixing, add nickel powder with a particle size of 10 microns or less and a powder ligature of an iron-silicon alloy with a silicon content of 20 wt.% And a particle size of 15 microns or less, based on the production of 1.5 wt.% Nickel and 2 wt. % silicon. The composition and properties of the obtained powder, as well as the characteristics of the powder steel sintered at 1250 ° C, are shown in table 2.
Пример 5 (вариант II).Example 5 (option II).
Получение порошка на железной основе, содержащего после проведения диффузионно-восстановительного отжига 6,4 мас.% кобальта, 1,3 мас.% молибдена и 1,4 мас.% меди осуществляют способом, аналогичным описанному в примере 4. Затем к этому порошку механическим смешиванием добавляют порошок никеля с размером частиц 10 мкм и менее и порошковую лигатуру железокремниевого сплава с содержанием кремния 53 мас.% и размером частиц 5 мкм и менее из расчета получения в порошке 2 мас.% никеля и 2,5 мас.% кремния. Состав и свойства полученного порошка, а также характеристики порошковой стали, спеченной при 1250°С, приведены в таблице 2.The preparation of an iron-based powder containing, after diffusion-reduction annealing, contains 6.4 wt.% Cobalt, 1.3 wt.% Molybdenum and 1.4 wt.% Copper is carried out in a manner similar to that described in example 4. Then, to this powder, mechanical mixing, add nickel powder with a particle size of 10 microns or less and a powder ligature of an iron-silicon alloy with a silicon content of 53 wt.% and a particle size of 5 microns or less, based on the production of 2 wt.% nickel and 2.5 wt.% silicon in the powder. The composition and properties of the obtained powder, as well as the characteristics of the powder steel sintered at 1250 ° C, are shown in table 2.
Пример 6 (вариант II).Example 6 (option II).
Получение порошка на железной основе, содержащего после проведения диффузионно-восстановительного отжига 6,4 мас.% кобальта, 1,3 мас.% молибдена и 1,4 мас.% меди осуществляют способом, аналогичным описанному в примере 4. Затем к этому порошку механическим смешиванием добавляют порошок никеля с размером частиц 20 мкм и менее и порошковую лигатуру железокремниевого сплава с содержанием кремния 19 мас.% и размером частиц 30 мкм и менее из расчета получения в порошке 4 мас.% никеля и 1,5 мас.% кремния. Состав и свойства полученного порошка, а также характеристики порошковой стали, спеченной при 1250°С, приведены в таблице 2.The preparation of an iron-based powder containing, after diffusion-reduction annealing, containing 6.4 wt.% Cobalt, 1.3 wt.% Molybdenum and 1.4 wt.% Copper is carried out in a manner similar to that described in Example 4. Then, to this powder, mechanical mixing, add nickel powder with a particle size of 20 microns or less and a powder ligature of an iron-silicon alloy with a silicon content of 19 wt.% and a particle size of 30 microns or less based on obtaining 4 wt.% nickel and 1.5 wt.% silicon in the powder. The composition and properties of the obtained powder, as well as the characteristics of the powder steel sintered at 1250 ° C, are shown in table 2.
Пример 7 (вариант II).Example 7 (option II).
Получение железного порошка осуществляют способом, аналогичным описанному в примере 1. К порошку железа механически домешивают порошки легирующих добавок, содержащих кобальт, медь и молибден, в виде оксидов кобальта и меди, а также полимолибдатов аммония, из расчета получения в порошке 6,5 мас.% кобальта, 2 мас.% меди и 1 мас.% молибдена. Смесь подвергают диффузионно-восстановительному отжигу при 830°С в атмосфере водорода с последующим измельчением. К этому порошку механическим смешиванием добавляют порошок никеля с размером частиц 10 мкм и менее и порошковую лигатуру железокремниевого сплава с содержанием кремния 55 мас.% и размером частиц 15 мкм и менее из расчета получения в порошке 2 мас.% никеля и 2 мас.% кремния. Состав и свойства полученного порошка, а также характеристики порошковой стали, спеченной при 1250°С, приведены в таблице 2.The preparation of the iron powder is carried out in a similar manner to that described in Example 1. Powders of alloying additives containing cobalt, copper and molybdenum are mechanically mixed into the iron powder in the form of cobalt and copper oxides, as well as ammonium polymolybdates, in order to obtain 6.5 wt. % cobalt, 2 wt.% copper and 1 wt.% molybdenum. The mixture is subjected to diffusion-reduction annealing at 830 ° C in a hydrogen atmosphere, followed by grinding. To this powder, mechanically mixing, add nickel powder with a particle size of 10 microns or less and a powder ligature of an iron-silicon alloy with a silicon content of 55 wt.% And a particle size of 15 microns or less, based on obtaining 2 wt.% Nickel and 2 wt.% Silicon in the powder . The composition and properties of the obtained powder, as well as the characteristics of the powder steel sintered at 1250 ° C, are shown in table 2.
Порошки, полученные в примерах 4, 5, 6 и 7, предназначены для изготовления деталей конструкционных износо- и теплостойких до 750°С деталей, изготавливаемых методом прессования с последующим спеканием.The powders obtained in examples 4, 5, 6 and 7 are intended for the manufacture of parts of structural wear-resistant and heat-resistant up to 750 ° C parts manufactured by pressing with subsequent sintering.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132829/02A RU2327548C1 (en) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Method of producing iron base powder (its variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006132829/02A RU2327548C1 (en) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Method of producing iron base powder (its variants) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006132829A RU2006132829A (en) | 2008-03-20 |
| RU2327548C1 true RU2327548C1 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=39279492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006132829/02A RU2327548C1 (en) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Method of producing iron base powder (its variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2327548C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115710683A (en) * | 2022-11-16 | 2023-02-24 | 西安石油大学 | Mo-Cu alloy preparation method based on surface coating technology and flame spraying technology |
-
2006
- 2006-09-14 RU RU2006132829/02A patent/RU2327548C1/en active IP Right Revival
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006132829A (en) | 2008-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5453251B2 (en) | Iron-based powder and composition thereof | |
| JP5920984B2 (en) | Iron-based powder composition | |
| CA2725652C (en) | Iron-based pre-alloyed powder | |
| JP5671526B2 (en) | High strength low alloy sintered steel | |
| JP5958144B2 (en) | Iron-based mixed powder for powder metallurgy, high-strength iron-based sintered body, and method for producing high-strength iron-based sintered body | |
| CA2922018C (en) | Alloy steel powder for powder metallurgy and method of producing iron-based sintered body | |
| JPH04231404A (en) | Method for powder metallurgy by means of optimized two-times press-two-times sintering | |
| SE541267C2 (en) | Method of producing mixed powder for powder metallurgy, method of producing sintered body, and sintered body | |
| EP0610231A1 (en) | Powder metal alloy process | |
| JP2010090470A (en) | Iron-based sintered alloy and method for producing the same | |
| TW201037092A (en) | Iron vanadium powder alloy | |
| EP2511031A1 (en) | A powder metallurgical composition and sintered component | |
| JP2015108195A (en) | Low alloy steel powder | |
| KR100263283B1 (en) | Iron-based powder containing chromium, molybdenium and manganese | |
| RU2327547C1 (en) | Method of producing iron base powder (variants) | |
| RU2327548C1 (en) | Method of producing iron base powder (its variants) | |
| JP5929084B2 (en) | Alloy steel powder for powder metallurgy, iron-based sintered material and method for producing the same | |
| KR102533137B1 (en) | Iron-based mixed powder for powder metallurgy and iron-based sintered body | |
| JP2007169736A (en) | Alloy steel powder for powder metallurgy | |
| JPWO2019188833A1 (en) | Alloy steel powder for powder metallurgy and iron-based mixed powder for powder metallurgy | |
| CN108034881A (en) | A kind of steel knot TiCN base cemented carbides and application | |
| JP2012126972A (en) | Alloy steel powder for powder metallurgy, iron-based sintered material, and method for manufacturing the same | |
| JPS61117202A (en) | Low alloy iron powder for sintering | |
| WO2023157386A1 (en) | Iron-based mixed powder for powder metallurgy, and iron-based sintered body | |
| JPH0619081B2 (en) | Low alloy steel powder for sintering and method for producing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180915 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210714 |